1、雜質的補償作用半導體中同時存在施主和受主雜質時，半導體是N型還是P型由雜質的濃度差決定半導體中凈雜質濃度稱為有效雜質濃度（有效施主濃度；有效受主濃度）摻雜的方法：可以利用擴散或離子注入的方法來改變半導體某一區域的導電類型雜質的高度補償（）將降低載流子濃度多數載流子（多子）與少數載流子（少子）N型半導體ND表施主雜質濃度，NA表受主雜質濃度，兩者同時存在，半導體究竟是n型還是p型？（假定施主雜質和受主雜質都完全電離）當ND>>NA時，受主能級低于施主能級，施主雜質的電子首先躍遷到NA個受主能級，還有ND-NA個電子在施主能級上，n=ND-NA≈ND有效施主濃度P型半導體P型半導體當NA>>ND時，施主能級躍遷到受主能級后，受主能級還有NA-ND個空穴，p=NA-ND≈NA

有效受主濃度

雜質補償作用是制造各種半導體器件的基礎。

如能根據需要用擴散或離子注人方法來改變半導體中某一區域的導電類型，以制成各種器件.晶體管制造過程中的雜質補償n型Si外延層PN硼

問題----控制不當,會出現ND

≈NA的現象。這時，施主電子剛好夠填充受主能級，雖然雜質很多，但不能向導帶和價帶提供電子和空穴,這種現象稱為雜質的高度補償.

這種材料容易被誤認高純半導體，實際上含雜質很多，性能很差，不能用采制造半導體器件.雜質半導體的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半導體++++++++++++++++++++++++N型半導體雜質半導體多子和少子的移動都能形成電流。但由于數量的關系，起導電作用的主要是多子。近似認為多子與雜質濃度相等。+4+4+5+4+4+4+3+4施主雜質電離后向半導體提供（），受主雜質電離后向半導體提供（），本征激發向半導體提供（）A.空穴B.電子磷原子電子硼原子空穴填空：電子被施主雜質束縛時的能量比導帶底Ec（）；被施主雜質束縛的（）的能量狀態稱為（）?？昭ū皇苤麟s質束縛時的能量比價帶頂Ev（）；被受主雜質束縛的（）的能量狀態稱為（）。淺－深能級淺能級：硅、鍺中的III、Ⅴ族雜質的電離能都很小，所以受主能級很接近于價帶頂，施主能級很接近于導帶低。淺能級雜質電離能的簡單計算：電離能很低束縛微弱利用類氫模型（1）氫原子基態電離能（2）用類氫原子模型估算淺能級雜質電離能半導體中相對介電常數εr，雜質應處于介電常數為εoεr的介質中，負電荷所受引力將衰減εr倍，束縛能量降減弱εr2倍；此時電子是在晶格周期性勢場中運動，所以用mn*代替電子慣性質量mo∴施主雜質電離能可表示為：鍺、硅的相對介電常數εr

分別為16，12。鍺ΔΕD

=0.05mn*/m0

硅ΔED

=0.1mn*/m0而mn*/m0

,mn*/m0

小于1.硅鍺中雜質電離能肯定小于0.1eV和0.05eV.受主雜質討論相同.顯而易見是淺能級雜質.同理，受主雜質電離能為深能級雜質

在Si、Ge中摻入非Ⅲ、Ⅴ族雜質后，在Si、Ge禁帶中產生的施主能級ED距導帶底EC較遠，產生的受主能級EA距價帶頂EV較遠，這種能級稱為深能級，對應的雜質稱為深能級雜質。不容易電離，對載流子濃度影響不大一般會產生多重能級，甚至既產生施主能級也產生受主能級。能起到復合中心作用，使少數載流子壽命降低（在第五章詳